酸\碱\盐溶液中对水电离的理解和解析

水是极弱的电解质，水的电离是水分子与水分子之间的相互作用而引起的，因此，水的电离极难发生，只能发生微弱的电离。其电离方程式为2H2OH3O++OH-；H＞0，简写为：H2Oc(H+)+c(OH-)水；H＞0。而在任何情况下水电离产生的c(H+)水=c(OH-)水。

实验测得：在25℃时，纯水中水电离产生的c(H+)水=c(OH-)水=1×10-7mol/L；在100℃时，纯水中水电离产生的 c(H+)水=c(OH-)水=1×10-6mol/L。实验测得，在任何稀水溶液中c(H+)・c(OH-)=KW都是一个常数，水的离子积常数KW只与温度有关。因为水的电离是吸热过程，所以，当温度升高时，水的电离程度增大，KW也增大。例如，在25℃时，水的离子积常数为KW=1×10-14，温度升高到100℃时，水的离子积常数为KW=1×10-12。因此，使用水的离子积时必须指明温度，如不指明温度则认为是25℃。

一、解题指导

解答水电离的相关试题时应注意：（1）运用平衡移动原理来分析水的电离平衡移动――定性判断。（2）运用溶液中c(H+)・c(OH-)=KW 和水电离出的c(H+)水=c(OH-)水掌握相关运算――定量计算。（3）正确处理矛盾的主要方面与次要方面的关系，比如，在处理溶液的稀释、电离与水解等关系时，一定要抓住主要矛盾。总之，分析此类试题时，要“定性与定量”、“动态与静态”、“主要与次要”相结合，掌握好水的电离平衡移动过程的分析和对水的电离结果的影响。

二、原理

1、酸和碱对水的电离均起抑制作用。只要酸（或碱）的pH相等（不论强弱、不论元数），对水的电离抑制程度相同。如果酸溶液的pH与碱溶液的pOH相等，则两溶液中水的电离程度相同。

例1：在25℃下，pH=3的HnA溶液和pH=11（即pOH=3）的B(OH)n溶液中，由水电离出的c(H+)是多少？

解析：在pH=3的HnA溶液中：

c(H+)水=c(OH-)水=c(OH-)溶液==1×10-11（mol/L）；

在pH=11（即pOH=3）的B(OH)n溶液中：

c(H+)水=c(OH-)水=c(OH+)溶液=1×10-11（mol/L）。

2、在凡能水解的盐溶液中，水的电离均受到促进。在同一温度下，当强酸弱碱盐的pH和强碱弱酸盐的pOH相等时，则促进水的电离程度相同。

例2：在25℃下，pH=4的NH4Cl溶液中，由水电离出的c(H+)是多少？pH=10（即pOH=4）的CH3COONa溶液中，由水电离出的c(OH―)是多少？

解析：在pH=4的NH4Cl溶液中：c(H+)水=c(OH+)溶液=1×10-4（mol/L）；

在pH=10（即pOH=4）的CH3COONa溶液中：

c(OH-)水=c(OH-)溶液==1×10-4（mol/L）。

三、总结

25℃的某溶液，由水电离出的c(H+)水=1×10-a或c(OH-)水=1×10-amol/L，则有：

1、当a＞7时，溶液中c(H+)水=c(OH-)水＜1×10-7mol/L，抑制了水的电离，这是由于向纯水中引入了H+或OH―。

（1）加酸、加硫酸氢钠等，所得溶液显酸性。

其溶液中的c(H+)=mol/L=1×10-14+a（mol/L）；其溶液的pH=14－ａ。

（2）加碱，所得溶液显碱性。

其溶液中的c(H+)=c(H+)水=1×10-amol/L；其溶液的pH=ａ。

2、当a＜7时，溶液中c(H+)水或c(OH-)水＞1×10-7mol/L，促进了水的电离，是由于向纯水中加入了能水解的盐。

（1）加入强酸弱碱盐，如NH4Cl等，所得溶液显酸性。

其溶液中的c(H+)=c(H+)水=1×10-amol/L；其溶液的pH=ａ。

（2）加入强碱弱酸盐，如CH3COONa等，所得溶液显碱性。

其溶液中的c(H+)==1×10-14+a（mol/L）；其溶液的pH=14－ａ。

例3：室温下，在pH=12的某溶液中，由水电离出的c(OH―)为（C、D）。

A、1.0×10-7mol/LB、1.0×10-6mol/L

C、1.0×10-2mol/L D、1.0×10-12mol/L

解析：pH=12的溶液为碱性溶液，其中c(H+)溶液=1×10-12mol/L，c(OH-)溶液=1×10-12mol/L。碱性溶液的形成是多方面的：（1）若是碱溶液，则c(OH-)水=c(H+)水=c(H+)溶液=1×10-12mol/L ；（2）若是强碱弱酸盐溶液，则溶液中c(OH-)水=c(OH-)溶液==1×10-2（mol/L）。